JP2507524B2 - 静磁波共振器 - Google Patents
静磁波共振器Info
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- JP2507524B2 JP2507524B2 JP63061416A JP6141688A JP2507524B2 JP 2507524 B2 JP2507524 B2 JP 2507524B2 JP 63061416 A JP63061416 A JP 63061416A JP 6141688 A JP6141688 A JP 6141688A JP 2507524 B2 JP2507524 B2 JP 2507524B2
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- magnetostatic wave
- wave resonator
- strip conductor
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、フエリ磁性体の薄膜を用いた静磁波共振
器に関するものである。
器に関するものである。
第５図は例えば昭62年電子情報通信学会半導体・材料
部門全国大会講演論文集２−20,2−21に示された従来の
静磁波共振器を示す斜視図であり、図において、（１）
は矩形のフエリ磁性体薄膜、（２）はフエリ磁性体薄膜
（１）を支持する誘電体基板、（３）はフエリ磁性体薄
膜（１）面上に配置されたストリツプ導体、（４）は複
数のストリツプ導体より成るトランスデユーサ、（５）
は誘電体基板（２）面に密着させた地導体である。
部門全国大会講演論文集２−20,2−21に示された従来の
静磁波共振器を示す斜視図であり、図において、（１）
は矩形のフエリ磁性体薄膜、（２）はフエリ磁性体薄膜
（１）を支持する誘電体基板、（３）はフエリ磁性体薄
膜（１）面上に配置されたストリツプ導体、（４）は複
数のストリツプ導体より成るトランスデユーサ、（５）
は誘電体基板（２）面に密着させた地導体である。
また、該フエリ磁性体薄膜（１）には膜面に垂直また
は平行に直流磁界を印加する必要があるが、この直流磁
界を印加するための磁気回路についてはこの図では省略
する。
は平行に直流磁界を印加する必要があるが、この直流磁
界を印加するための磁気回路についてはこの図では省略
する。
次に動作について説明する。第６図は第５図のＡ−Ａ
断面であり矢印で示すように共振時にはｙ成分高周波磁
界をもつ静磁波の定在波が存在する。また、例えば５本
のストリツプ導体（３）を用いたトランスデユーサ
（４）の高周波電流により誘起される高周波磁界は第７
図（ｂ）中に磁力線を点線で示すように分布する。この
高周波磁界はｙ成分をもつため、同じくｙ成分高周波磁
界をもつ静磁波と結合する。
断面であり矢印で示すように共振時にはｙ成分高周波磁
界をもつ静磁波の定在波が存在する。また、例えば５本
のストリツプ導体（３）を用いたトランスデユーサ
（４）の高周波電流により誘起される高周波磁界は第７
図（ｂ）中に磁力線を点線で示すように分布する。この
高周波磁界はｙ成分をもつため、同じくｙ成分高周波磁
界をもつ静磁波と結合する。
各ストリツプ導体（３）の高周波電流は同位相であ
り、ストリツプ導体（３）に接するフエリ磁性体薄膜
（１）の局部で特に強く高周波磁界が誘起されるため、
第７図（ａ）に破線で示す静磁波基本モード共振の他
に、実線で示すように、ストリツプ導体（３）の位置に
おいて同じ極性をもつ定在波の静磁波高次モードが結合
し易い。この定在波の波長はストリツプ導体（３）間隔
にほぼ一致する。
り、ストリツプ導体（３）に接するフエリ磁性体薄膜
（１）の局部で特に強く高周波磁界が誘起されるため、
第７図（ａ）に破線で示す静磁波基本モード共振の他
に、実線で示すように、ストリツプ導体（３）の位置に
おいて同じ極性をもつ定在波の静磁波高次モードが結合
し易い。この定在波の波長はストリツプ導体（３）間隔
にほぼ一致する。
なお、第７図（ａ）において両端の定在波の形が正弦
波状から崩して示しているのは第８図に示すように、直
流磁界を膜面に垂直に加えた場合にはフエリ磁性体薄膜
（１）端部において反磁界が急激に減少するため、内部
直流磁界が大きくなり、静磁波が遮断していることを表
している。
波状から崩して示しているのは第８図に示すように、直
流磁界を膜面に垂直に加えた場合にはフエリ磁性体薄膜
（１）端部において反磁界が急激に減少するため、内部
直流磁界が大きくなり、静磁波が遮断していることを表
している。
第９図に該静磁波共振器の応用例である可変周波数発
振器の構成を示す。（６）はFET（電界効果トランジス
タ）、（７）は整合回路、（８）は負荷である。また、
静磁波共振器のトランスデユーサ（４）の一端は矩絡さ
れている。いま、一点鎖線で示す基準面Ｂで切離した場
合における静磁波共振器側、FET（６）側を見た複素数
の反射係数をΓｒ、Γａとする。この発振条件は式
（１）で与えられる。
振器の構成を示す。（６）はFET（電界効果トランジス
タ）、（７）は整合回路、（８）は負荷である。また、
静磁波共振器のトランスデユーサ（４）の一端は矩絡さ
れている。いま、一点鎖線で示す基準面Ｂで切離した場
合における静磁波共振器側、FET（６）側を見た複素数
の反射係数をΓｒ、Γａとする。この発振条件は式
（１）で与えられる。
｜Γr|・｜Γa|1,∠Γｒ＋∠Γａ＝０ （１） 第10図には、スミス図表上にFET（６）側反射係数の
逆数1/Γａの一例を一点鎖線で、また、従来の静磁波共
振器の反射係数Γｒを実線で示す。式（１）より、一点
鎖線の外側である斜線部に、静磁波共振器側反射係数Γ
ｒが存在すると発振する。図中の1/Γａ、Γｒ軌跡上に
基本モードの共振周波数f1と高次モードの共振周波数f2
を示す。従来の静磁波共振器では、基本モードの他にス
トリツプ導体（３）間隔にほぼ一致する波長の静磁波高
次モードが結合し易いため、高次モードの共振周波数f2
においても不要発振する可能性がある。
逆数1/Γａの一例を一点鎖線で、また、従来の静磁波共
振器の反射係数Γｒを実線で示す。式（１）より、一点
鎖線の外側である斜線部に、静磁波共振器側反射係数Γ
ｒが存在すると発振する。図中の1/Γａ、Γｒ軌跡上に
基本モードの共振周波数f1と高次モードの共振周波数f2
を示す。従来の静磁波共振器では、基本モードの他にス
トリツプ導体（３）間隔にほぼ一致する波長の静磁波高
次モードが結合し易いため、高次モードの共振周波数f2
においても不要発振する可能性がある。
従来の静磁波共振器はトランスデユーサ（４）が複数
のストリツプ導体（３）で構成されているので、ストリ
ツプ導体（３）間隔にほぼ等しい静磁波高次モードが結
合し易く、可変周波数発振器を構成する場合などでは、
不要発振が起きる可能性があり、発振周波数を可変でき
る帯域が狭くなるなどの問題があつた。
のストリツプ導体（３）で構成されているので、ストリ
ツプ導体（３）間隔にほぼ等しい静磁波高次モードが結
合し易く、可変周波数発振器を構成する場合などでは、
不要発振が起きる可能性があり、発振周波数を可変でき
る帯域が狭くなるなどの問題があつた。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、静磁波高次モードを抑制できる静磁波共振
器を得ることを目的とする。
れたもので、静磁波高次モードを抑制できる静磁波共振
器を得ることを目的とする。
この発明に係る静磁波共振器は、トランスデユーサに
用いるストリツプ導体幅をフエリ磁性体薄膜の幅の約３
分の１以上としたものである。
用いるストリツプ導体幅をフエリ磁性体薄膜の幅の約３
分の１以上としたものである。
この発明における静磁波共振器では、高次モード全て
に対して結合が疎となり基本モードに対してのみ結合が
密となるようなストリツプ導体幅のトランスデユーサを
設けているため、高次モード共振が抑制される。
に対して結合が疎となり基本モードに対してのみ結合が
密となるようなストリツプ導体幅のトランスデユーサを
設けているため、高次モード共振が抑制される。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図において、（９）は、矩形フエリ磁性体薄膜（１）
の中心軸であるｘ軸に沿つて配置され、フエリ磁性体薄
膜（１）の幅の約３分の１の幅をもつ幅広のストリツプ
導体である。
１図において、（９）は、矩形フエリ磁性体薄膜（１）
の中心軸であるｘ軸に沿つて配置され、フエリ磁性体薄
膜（１）の幅の約３分の１の幅をもつ幅広のストリツプ
導体である。
なお、（１）、（２）、（５）は従来のものと同一であ
る。
る。
また、従来の説明と同様、直流磁界を印加するための
磁気回路については図では省略する。
磁気回路については図では省略する。
第２図（ａ）に、第１図に示した本発明による静磁波
共振器のＣ−Ｃ断面における共振モードの定在波分布を
示す。幅広ストリツプ導体（９）が中心にあるため奇対
称なモードは励振されず第２図（ａ）中破線で示すよう
な偶対称である基本モード、および実線、一点鎖線で示
すような偶対称な高次モードが励振される。これらの
内、最低次の高次モードは図中一点鎖線で示すように極
性の反転した定在波の山を３つもつモードである。これ
を第３次モードと名付ける。第３次モードの波長は、反
磁界の小さな静磁波遮断領域を除いたフエリ磁性体薄膜
（１）の実効的な幅Deffの2/3である。この実効的な幅D
effは、実寸幅Ｄがフエリ磁性体薄膜（１）の厚さの数
十倍以上の場合には、Deff/Dが2/3以上である。つまり
第３次モードの波長はフエリ磁性体薄膜（１）の幅Ｄの
約4/9である。
共振器のＣ−Ｃ断面における共振モードの定在波分布を
示す。幅広ストリツプ導体（９）が中心にあるため奇対
称なモードは励振されず第２図（ａ）中破線で示すよう
な偶対称である基本モード、および実線、一点鎖線で示
すような偶対称な高次モードが励振される。これらの
内、最低次の高次モードは図中一点鎖線で示すように極
性の反転した定在波の山を３つもつモードである。これ
を第３次モードと名付ける。第３次モードの波長は、反
磁界の小さな静磁波遮断領域を除いたフエリ磁性体薄膜
（１）の実効的な幅Deffの2/3である。この実効的な幅D
effは、実寸幅Ｄがフエリ磁性体薄膜（１）の厚さの数
十倍以上の場合には、Deff/Dが2/3以上である。つまり
第３次モードの波長はフエリ磁性体薄膜（１）の幅Ｄの
約4/9である。
第２図（ｂ）に、幅広ストリツプ導体（９）により誘
起される高周波磁界を破線で示す。幅広ストリツプ導体
（９）の近傍のフエリ磁性体薄膜（１）内に励振される
高周波磁界はｙ方向にほぼ一様となる。幅広ストリツプ
導体（９）の幅Ｗをフエリ磁性体薄膜の幅Ｄの約1/3と
しているため、ほぼ第３次モードの波長に一致し、第２
図（ｂ）中、斜線で示す極性反転部が相殺し結合が小さ
くなる。さらに５次以上のモードは３次モードに比較し
波長が短いためこれら高次モードについても結合が小さ
くなる。一方、基本モードについては第２図（ｂ）中破
線で示すように極性が反転しないため結合は密になる。
これらのモードの結合係数とストリツプ導体幅Ｗとの関
係の計算例を第３図に示す。この図の横軸はストリツプ
導体幅Ｗとフエリ磁性体薄膜（１）の実効的な幅Deffと
の比である。W/Deffが2/3の場合には、ストリツプ導体
幅Ｗが３次モードの波長に一致するため結合係数は０に
なる。この図よりすべての高次モードの結合係数を約0.
25以下にするにはW/Deffは1/2以上とすれば良いことが
わかる。ここでDeff/Dが反磁界の影響により2/3以上で
あることから、幅広ストリツプ導体（９）の幅とフエリ
磁性体薄膜（１）の幅の比W/Dが1/3以上で高次モードを
抑制できることがわかる。
起される高周波磁界を破線で示す。幅広ストリツプ導体
（９）の近傍のフエリ磁性体薄膜（１）内に励振される
高周波磁界はｙ方向にほぼ一様となる。幅広ストリツプ
導体（９）の幅Ｗをフエリ磁性体薄膜の幅Ｄの約1/3と
しているため、ほぼ第３次モードの波長に一致し、第２
図（ｂ）中、斜線で示す極性反転部が相殺し結合が小さ
くなる。さらに５次以上のモードは３次モードに比較し
波長が短いためこれら高次モードについても結合が小さ
くなる。一方、基本モードについては第２図（ｂ）中破
線で示すように極性が反転しないため結合は密になる。
これらのモードの結合係数とストリツプ導体幅Ｗとの関
係の計算例を第３図に示す。この図の横軸はストリツプ
導体幅Ｗとフエリ磁性体薄膜（１）の実効的な幅Deffと
の比である。W/Deffが2/3の場合には、ストリツプ導体
幅Ｗが３次モードの波長に一致するため結合係数は０に
なる。この図よりすべての高次モードの結合係数を約0.
25以下にするにはW/Deffは1/2以上とすれば良いことが
わかる。ここでDeff/Dが反磁界の影響により2/3以上で
あることから、幅広ストリツプ導体（９）の幅とフエリ
磁性体薄膜（１）の幅の比W/Dが1/3以上で高次モードを
抑制できることがわかる。
なお上記実施例ではフエリ磁性体薄膜（１）と幅広ス
トリツプ導体（９）を密着したものを示したが、第４図
に示すようにフエリ磁性体薄膜（１）と幅広ストリツプ
導体（９）との間に誘電体層（10）を設け、この誘電体
層（10）の厚さにより静磁波基本モード共振の結合量や
共振の鋭さを表わすＱ値を調整する場合にも同様の効果
を奏する。この誘電体層（10）にはフエリ磁性体薄膜
（１）とほぼ同じ結晶格子定数をもつ材料を用いてもよ
い。
トリツプ導体（９）を密着したものを示したが、第４図
に示すようにフエリ磁性体薄膜（１）と幅広ストリツプ
導体（９）との間に誘電体層（10）を設け、この誘電体
層（10）の厚さにより静磁波基本モード共振の結合量や
共振の鋭さを表わすＱ値を調整する場合にも同様の効果
を奏する。この誘電体層（10）にはフエリ磁性体薄膜
（１）とほぼ同じ結晶格子定数をもつ材料を用いてもよ
い。
さらに、上記実施例ではフエリ磁性体薄膜（１）の膜
面に垂直に直流磁界を印加した場合について示したが、
膜に平行や斜めに印加した場合には、垂直に印加した場
合に比較し反磁界の影響が小さくなることを考慮し、ス
トリツプ導体幅を若干広げれば実施例と同様な効果が得
られる。
面に垂直に直流磁界を印加した場合について示したが、
膜に平行や斜めに印加した場合には、垂直に印加した場
合に比較し反磁界の影響が小さくなることを考慮し、ス
トリツプ導体幅を若干広げれば実施例と同様な効果が得
られる。
〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば静磁波共振器のトラ
ンスデユーサに、最低次の高次モードの波長以上の幅を
もつストリツプ導体を用いているので、高次モード共振
を抑制できる効果がある。
ンスデユーサに、最低次の高次モードの波長以上の幅を
もつストリツプ導体を用いているので、高次モード共振
を抑制できる効果がある。
第１図は本発明による静磁波共振器を示す斜視図、第２
図，第３図は本発明の動作説明図、第4,第５図はこの発
明の他の実施例を示す斜視図、第５図は従来の静磁波共
振器を示す斜視図、第６、第７、第８図は従来の動作説
明図、第９、第10図は従来の応用例説明図。 （１）はフエリ磁性体薄膜、（２）は誘電体基板、
（３）はストリツプ導体、（４）はトランスデユーサ、
（５）は地導体、（６）はFET、（７）は整合回路、
（８）は負荷、（９）は幅広ストリツプ導体、（10）は
誘電体層、（11）は誘電体板、（12）はマイクロストリ
ツプ線路である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
図，第３図は本発明の動作説明図、第4,第５図はこの発
明の他の実施例を示す斜視図、第５図は従来の静磁波共
振器を示す斜視図、第６、第７、第８図は従来の動作説
明図、第９、第10図は従来の応用例説明図。 （１）はフエリ磁性体薄膜、（２）は誘電体基板、
（３）はストリツプ導体、（４）はトランスデユーサ、
（５）は地導体、（６）はFET、（７）は整合回路、
（８）は負荷、（９）は幅広ストリツプ導体、（10）は
誘電体層、（11）は誘電体板、（12）はマイクロストリ
ツプ線路である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】左右対称形状の矩形フェリ磁性体薄膜の膜
の表面または該表面に形成した誘電体層の表面に、該フ
ェリ磁性体薄膜の対称軸に垂直な辺の長さの約３分の１
以上の幅をもつストリップ導体を対称軸に沿って配置
し、該フェリ磁性体薄膜の裏面に別の誘電体層を介して
地導体膜を形成し、該フェリ磁性体薄膜に直流磁界を印
加する手段を備えたことを特徴とする静磁波共振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63061416A JP2507524B2 (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 静磁波共振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63061416A JP2507524B2 (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 静磁波共振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01233822A JPH01233822A (ja) | 1989-09-19 |
| JP2507524B2 true JP2507524B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=13170478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63061416A Expired - Fee Related JP2507524B2 (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 静磁波共振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2507524B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2570675B2 (ja) * | 1990-01-19 | 1997-01-08 | 株式会社村田製作所 | 静磁波装置 |
| JPH03228405A (ja) * | 1990-02-01 | 1991-10-09 | Murata Mfg Co Ltd | 静磁波装置 |
| JPH03259602A (ja) * | 1990-03-09 | 1991-11-19 | Murata Mfg Co Ltd | 静磁波装置 |
| JP2798148B2 (ja) * | 1991-10-16 | 1998-09-17 | 日立金属株式会社 | 静磁波素子 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63248702A (ja) * | 1987-04-01 | 1988-10-17 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料改質装置 |
-
1988
- 1988-03-14 JP JP63061416A patent/JP2507524B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01233822A (ja) | 1989-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |